CN108370183A - 电机的具有缩短的板材长度的在插接技术工艺中制造的定子或转子 - Google Patents
电机的具有缩短的板材长度的在插接技术工艺中制造的定子或转子 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于电机的定子或者转子,具有:基体,所述基体同心地围绕轴线从第一端部在轴向方向上延伸至第二端部,并且,凹槽在关于所述轴线的切线方向上均匀分布地被布置在所述基体中,并且,具有线环,所述线环被插入到所述凹槽中,并且,所述线环分别具有第一导线端部和第二导线端部,所述第一导线端部和第二导线端部分别在所述基体的端部处从这个基体中突出,其中,一个线环的所述第一导线端部相对于同一线环的所述第二导线端部分别在关于所述轴线的、相反的切线方向上交错,其中,所述线环之一的所述第一导线端部和以多个凹槽与其错位的另一线环的第二导线端部在连接点中导电地连接,其中,此外,所述第一导线端部分别被交错进入到内部的卷绕空间部分中,和/或,所述第二导线端部被交错进入到在外部的卷绕空间部分中,所述内部的卷绕空间部分在关于所述轴线的径向方向上被布置在所述凹槽前面,所述外部的卷绕空间部分在关于所述轴线的径向方上被布置在所述凹槽后面。此外,本发明涉及具有这种定子或者转子的电机、用于具有这种电机的机动车的调整驱动器以及用于制造所述定子和转子的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电机的定子或者转子,具有电的线环和基体,所述基体同心围绕轴线地在轴线方向上延伸,其中,基体具有凹槽,所述凹槽用于容纳线环,其中,线环分别具有第一导线端部和第二导线端部,第一导线端部和第二导线端部从所述基体中突出并且形成第一绕组头部,并且其中,第一导线端部和第二导线端部在相反的切线方向上交错。此外,本发明涉及具有这种定子或者转子的电机、用于具有这种电机的机动车的调整驱动器以及用于制造所述定子和转子的方法。
背景技术
就在插接技术-工艺中所制造的定子或者转子而言,成形为线环的电导线被插入到基体的凹槽中,并且,它们的导线端部根据卷绕草图彼此连接。
为此,线环以导线端部从基体中突出,并且,形成绕组头部,使得它们从外部是可接触的。在互连时,不同的线环的、至少两个导线端部总是彼此电连接并且机械连接。为此,第一和第二导线端部在相反的切线方向上交错,并且,一个线环的第一导线端部与另一线环的第二导线端部分别导电地连接。
为了实现第一绕组头部的、小的高度,使得定子或者转子的有效的(aktive)板材长度尽可能小,如此确定第一和第二导线端部的尺寸,使得相邻的导线端部在沿轴向方向弯曲之后尽可能地彼此贴靠。于是,第一和第二导线端部的长度大致相同,使得第一导线端部和第二导线端部以关于其凹槽的、相同的交错步距切向地被错位。文献DE 103 15 361A1公开了一种用于制造这种转子的方法。
绕组头部高度(如此交错的导线端部以所述绕组头部高度在轴向方向上从基体中突出)取决于多个因素:
• 基体的形状和直径
• 用于线环的电导线的横截面、数目和直径
• 在同一凹槽中的导线的数目
• 在定子或者转子和基体的出口面之间的过渡半径,导线由所述出口面从这个基体突出
• 如有必要所使用的连接技术
• 彼此连接的线环的线圈宽度
• 交错步距
• 导线端部的长度
为了进一步减小绕组头部高度,文献DE 101 49 428 B4公开了一种在插接技术-工艺中所制造的电机,就所述电机而言,绕组端部在交错之后在切线方向上向内滚动。
减小的绕组头部高度具有这样的优点:减小了电机所需的结构空间以及其有效的板材长度。
就文献DE 10 2012 203 300 A1而言,通过将多个线环插入到基体的同一凹槽中,实现了转子的、较大的匝数。为了使导线端部对应于卷绕草图地彼此连接,彼此相邻的第一导线端部在切线方向上交错,并且,同一凹槽的彼此相邻的第二导线端部以同一交错步距逆着切线方向地交错。于是,第一和第二导线端部在径向方向上关于彼此反向地弯曲,使得它们被布置在凹槽之上并且彼此交替。由此,第一导线端部分别和与其相邻的第二导线端部导电地连接。
发明内容
本发明的任务在于,为电机创建在插接技术-工艺中所制造的定子或者转子,所述定子或者转子相对于传统的、在插接技术-工艺中所制造的定子或者转子就相同的卷绕草图而言具有改进的性能,即,具有更好的效率以及其功率与其有效的板材长度的、更好的比例。
所述任务利用根据独立权利要求1的定子或者转子、根据独立权利要求13的电机、根据独立权利要求14的调整驱动器以及根据独立权利要求15的方法来解决。有利的实施方式能够从从属权利要求中获悉。
为此,创建了用于电机的定子或者转子。定子或者转子具有基体,所述基体同心地围绕轴线延伸。在基体中布置有凹槽。优选地,凹槽在关于轴线的切线方向上均匀分布地被布置。优选地,它们在轴向方向上延伸。
此外,定子或者转子具有线环。线环被插入到凹槽中。优选地,每一个线环被插入到所述凹槽的一个中。因此,定子或者转子在插接技术-工艺中被制造。
线环分别具有第一导线端部和第二导线端部,所述第一导线端部和第二导线端部分别在基体的端部处从这个基体中突出。在端部处从基体中突出的线环在那里形成绕组头部。优选地,线环分别在轴线方向上从基体中露出。
优选地,所有线环都具有第一腿部、第二腿部以及使它们连接的连接腿部,在所述第一腿部处布置有第一导线端部,在所述第二腿部处布置有第二导线端部。同一线环的腿部优选彼此平行地被布置在基体中。特别优选地,它们被布置在同一凹槽中。
优选的实施方式是,其中,一些线环的导线端部在基体的第一端部处从这个基体中突出,并且另外的一些线环的导线端部在第二端部处从这个基体中突出,所述第二端部与所述第一端部对置。在下文中,基体的第一端部被称为切换端部。在下文中,基体的第二端部被称为连接端部。切换端部和连接端部优选被布置在基体的、在轴向方向上对置的端部处。
在特别优选的实施方式中,所有导线端部在基体的同一端部处(尤其是在切换端部处)从这个基体中突出。就这个实施方式而言,连接腿部在连接端部处从基体中突出。于是,导线端部在切换端部处形成第一绕组头部,并且,连接腿部在连接端部处形成第二绕组头部。
为了使线环与预先给定的卷绕草图对应地彼此连接,一个线环的第一端部分别相对于同一线环的第二端部在相反的、关于所述轴线的切线方向上交错。此外,为此,所述线环之一的第一端部分别和以多个凹槽与其错位的另一线环的第二导线端部在连接点中导电地连接。在此,只有导线端部分别彼此连接,所述导线端部在定子或者转子的同一端部处从基体中突出。
定子或者转子的特征在于,此外,第一导线端部分别被交错进入到内部的卷绕空间部分中,和/或述第二导线端部分别被交错进入到在外部的卷绕空间部分中,所述内部的卷绕空间部分在关于所述轴线的径向方向上被布置在所述凹槽前面,所述外部的卷绕空间部分在关于所述轴线的径向方向上被布置在所述凹槽后面。
在此,优选的是,同一线环的导线端部分别在径向方向上相继地、尤其是对齐地被布置。特别优选的是,一个线环的第一导线端部分别在径向上被布置在同一线环的第二导线端部之前。与同一线环的、在关于轴线的切线方向上并排布置的导线端部的实施例相比,这种布置简化了在切线方向和/或径向方向中的交错,因为在此导线端部没有相互阻碍。
与传统的、导线端部仅在相反的切线方向上的交错相比,其中,实现了最小的绕组头部高度,当相邻的导线端部尤其是在轴向方向上尽可能彼此贴靠地上下堆叠时,两个导线端部中的至少每一个的交错不仅在切线方向上,而且此外在内部的或者外部的卷绕空间部分中分别实现了导线端部的、更紧凑的封装,所述内部的卷绕空间部分在径向上被布置在凹槽前面,所述外部的卷绕空间在径向上被布置在凹槽后面。
在此,导线端部优选在径向方向上或者逆着径向方向地弯曲。为此,第二导线端部优选首先在径向方向上并且然后逆着径向方向地弯曲,所述第二导线端部弯曲进入到外部的卷绕空间部分中,第一导线端部优选首先逆着径向方向并且然后在径向方向上地弯曲,所述第一导线端部弯曲进入到内部的卷绕空间部分中。优选的是,交错进入到两个卷绕空间部分之一中的导线端部大致弧形地被成形。
此外,如有必要扭转它们。由此,它们不仅在轴向方向上至少区段地彼此重叠地,而且在径向和/或轴向方向上彼此相交地布置。导线端部至少区段地、也彼此并排地被布置,所述导线端部附加地在径向方向上交错。特别优选地,它们至少部分地、阶梯状彼此错位地被布置。如此形成的绕组头部具有减小的高度。
由于减小的绕组头部高度,所述定子或者转子的结构长度降低,从而能够产生减小的材料花费,并且必要时能够节省构件。因此,总体上减少了用于定子或者转子的费用。由于更小的结构长度,具有这种定子或者转子的电机也能够被用于下述应用,所述应用具有更小、可用的结构空间。此外,由于更小的结构长度,电机的热负荷更小了,使得如有必要能够取消构件(例如,冷却部件)。此外,由于减小的结构长度,不仅对于电机的、而且对于围绕电机的设备的许多构件产生了降低的材料成本。此外,减小的、有效的板材长度改进了电机的性能(即,其效率以及其功率与其有效的板材长度的比例)。
对于导线端部在径向方向上和逆着径向方向地交错进入到内部的或者外部的卷绕空间部分中,优选使用定子或者转子的结构空间,所述结构空间由于基体的大小和横截面本来就是可用的。为此,优选的是,所交错的导线端部没有在径向方向上或者逆着径向方向地突出于基体的出口面,它们由所述出口面从这个基体中露出。因此,定子或者转子的这种实施方式的、内部的卷绕空间部分由虚构的内表面界定,所述内表面由基体的内侧面张开。因此,定子或者转子的这种实施方式的、外部的卷绕空间部分由虚构的外表面界定,所述外表面由基体的外侧面张开。因此,虚构的内表面、虚构的外表面和出口面界定卷绕空间,所述卷绕空间在定子或者转子的两个端部处。因此,绕组头部不阻碍轴并且也没有伸入到电机的气隙中,所述绕组头部通过导线端部在径向方向或者逆着径向方向的、附加的、到内部的和/或外部的卷绕空间部分中的交错而扩大。
为此,优选的是,两个彼此连接的线环的第一导线端部的交错步距(即,凹槽与其连接点的距离,第一导线端部由所述凹槽从基体中突出)分别不同于第二导线端部的交错步距。由此,两个彼此连接的线环的第一导线端部和第二导线端部通常长度不同。然而,能够示出的是,总导线端部长度(也就是说,两个彼此连接的导线端部的第一导线端部的和第二导线端部的长度的总和)大致等于传统的定子或者转子的总导线端部长度,所述传统的定子或者转子具有长度相同的导线端部。因此,由线环导致的铜含量没有增加。此外,对内部的和/或外部的卷绕空间部分的利用实现了任意的交错步距。因此,绕组头部形状能够适配于结构空间比例。
特别优选地,两个彼此连接的导线端部中的至少较长的导线端部被交错进入到外部的或者内部的卷绕空间部分中。完全特别优选的是,定子或者转子的所有线环的第一导线端部一样长,并且,定子或者转子的所有线环的第二导线端部一样长,使得定子或者转子的绕组头部形状是对称的。
导线端部分别具有敞开的端部。优选地,导线对分别在其敞开的端部处在连接点中导电地连接。此外,优选的是,线环被构造为扁平导线,或者,至少导线端部被成型为扁平导线、尤其是有角的或者锥形的。然而,也能够使用圆形的导线。特别优选地,线环由带状材料制成。在完全特别优选的实施方式中,线环的横截面,尤其是线环的、布置在凹槽中的腿部的横截面增加地影响凹槽填充系数。
此外,所述任务利用具有这种定子或者转子的电机来解决。电机优选是电动机、尤其是同步电动机或者直流电动机。但是,本发明不限于电动机,而是也能够被应用于发电机。
此外,所述任务利用用于机动车的驱动器来解决,所述机动车具有这种电机。优选地,这种驱动器是转向马达、电动的行驶驱动器、起动器马达或者调整马达。但是,本发明也能够被用于发电机或者混合驱动器。此外,它不仅能够被用于机动车,而且也能够被用于电动自行车、踏板车或者手动工具机。
此外,所述任务利用方法来解决,就所述方法而言,
- 第一导线端部和/或第二导线端部在径向方向上并且逆着径向方向地交错,使得它们弧形地延伸进入到内部的或者外部的卷绕空间部分中,并且,
- 第一导线端部和第二导线端部随后在相反的、切向方向上交错。
通过在径向方向上的交错,导线端部阶梯状关于彼此错位地被布置。由此,减小了绕组头部高度,使得定子或者转子的结构长度被减小。在此,使用了定子或者转子的结构空间,所述结构空间由于基体的大小而本来就是存在的。
于是,每个第一导线端部和与其连接的第二导线端部的交错步距是不同高的。通过改变每两个彼此连接的导线端部的长度,它们能够被适配于结构空间比例。在此,总导线端部长度优选地保持不变。
特别优选地,第一导线端部被弯曲进入到面向轴线的、内部的卷绕空间部分中,和/或,第二导线端部被弯曲进入到背离轴线的、外部的卷绕空间部分中。随后,所述线环之一的第一导线端部分别和以多个凹槽与其错位的另一线环的第二导线端部导电地连接。
如此制造的绕组头部的、最小的绕组头部高度不再受开头所提到的因素的限制,而是通过使用内部的卷绕空间部分和/或外部的卷绕空间部分明显更短地被制造。
附图说明
在下文中,参照附图来描述本发明。附图仅仅是示例性的,并且,不限制整体的发明构思。
图1在(a)中示出了根据现有技术的、在插接技术工艺中所制造的转子,并且,在(b)中示出了用于这种转子的线环;
图2示意性地示出了根据本发明的转子,所述转子具有在径向方向上或者逆着径向方向弯曲的第二导线端部,具体而言,在(a)中为在交错之前,并且,在(b)中为在交错之后;
图3在(a)中示出了根据本方的转子的、另外的实施方式,所述转子具有在交错前的、在径向方向上或者逆着径向方向弯曲的第二导线端部,并且,在(b)和(c)中示出了来自(a)的、在交错之后的转子;
图4以交错后的断面图示意性地示出了来自图3的转子的一部分;以及
图5示出了根据本发明的转子的、另外的实施方式,所述转子是在交错后的转子并且具有线环的、电连接的导线端部。
具体实施方式
下面的附图全部示出了在插接技术-工艺中所制造的转子1。但是,本发明没有限于转子1,而是也能够以类似的方式被应用于在插接技术-工艺中所制造的定子(未示出)。
图1示出了根据现有技术的、在插接技术-工艺中所制造的转子1。
转子1具有柱形构造的基体2,基体在轴线9的轴向方向91上从第一端部21出发延伸至第二端部22(参见:图3(a))。基体2关于轴线9同心地被布置。它具有内部空间7(参见:图2(a)),所述内部空间被设置用于容纳一个轴(未示出)。
在基体2中,在关于轴线9的切线方向92上均匀分布地布置有凹槽23(参见:图2(a))。凹槽23在轴向方向91上延伸。它们被设置用于容纳线环31、32……3i。
线环31、32……3i分别具有第一腿部31和第二腿部32,所述第一腿部和第二腿部利用连接腿部33彼此连接(参见:图1(b))。第一和第二腿部31、32彼此平行地被布置。它们分别具有敞开的端部3111、3211。以传统的方式和方法,电绝缘地包覆线环31、32……3i。在敞开的端部3111、3211处,它们被去绝缘。
线环31、32……3i被插入到凹槽23中。在此,每一个线环31、32……3i分别被布置在一个凹槽23中。线环31、32……3i的腿部31、32在关于轴线9的径向方向93上彼此对齐地被布置。在此,第一腿部31在径向方向93上被分别布置在第二腿部32前面。
线环31、32……3i在这里全部都在第一端部21处——在下文中在切换端部处——以导线端部311、321从基体2中突出。在此,第一导线端部311被布置在第一腿部31处,并且,第二导线端部321被布置在第二腿部32处。导线端部311、321分别具有敞开的端部3111、3211。
为了根据绕组草图来连接转子1,线环31的第一导线端部311在连接点34中分别与第二线环31+a的第二导线端部321导电地连接,所述第二线环以多个凹槽23关于第一线环31地被错位。在这里,连接点34例如仅对于导线对30(31和31+a)被示意性地示出。
为此,第一导线端部311和第二导线端部321全部是同样长的。此外,第一线环311在切线方向92上并且第二线环321逆着切线方向92交错。为此,它们在切线方向92上或者逆着切线方向92地如此程度地弯曲,使得它们在轴向方向91上至少部分地彼此贴靠。因此,彼此相邻的导线端部311、321在轴向方向91上至少部分地彼此重叠地被布置。
连接点34居中地被布置在两个待连接的导线端部311、321之间。因此,第一导线端部311的交错步距N31(即,第一导线端部311的凹槽23分别与其连接点34的距离)与第二导线端部32的步距N32相同。
图2示意性地示出了在制造期间的、根据本发明的转子1。转子1具有线环31、32……3i,所述线环具有在径向方向93上或者逆着径向方向93弯曲的第二导线端部321。
这个转子1也具有柱形构造的基体2,所述基体具有在切线方向93上均匀分布的凹槽23,所述凹槽被设置用于容纳线环31、32……3i。
基体2同样在轴向方向91上从第一端部21出发延伸至第二端部22。它同样关于轴线9同心地被布置,并且,具有内部空间7,所述内部空间用于容纳一个轴。朝向内部空间7地,基体2由内侧面25界定,所述内侧面同心地围绕轴线9延伸。此外,基体2由外侧面26界定,所述外侧面在径向方向93上被布置在内侧面25后面,并且,所述外侧面同样也同心地围绕轴线9延伸。在轴向方向91上,基体2从第一端部21出发延伸直至第二端部22。
在基体2中,在关于轴线9的切线方向92上均匀分布地布置有凹槽23。凹槽23同样在轴向方向91上延伸,并且,被设置用于容纳所述线环31、32……3i。
线环31、32……3i被插入到凹槽23中。例如,三个组I、II、III被设置在凹槽23中,所述组分别具有5个线环311-351、312-352、313-353。为了更好的理解,组I、II、III彼此间隔开。
线环311-351、312-352、313-353分别具有第一和第二腿部31、32以及连接腿部33,所述第一和第二腿部具有导线端部311、321。导线端部311、321分别具有敞开的端部3111、3211。它们在转子1的端部21处以其导线端部311、321在基体2的出口面24处从这个基体中突出。
在此,每个线环31、32……3i被分别布置到一个凹槽23中。线环31、32……3i的腿部31、32在关于轴线9的径向方向93上彼此对齐地被布置。在此,在径向方向93上,第一腿部31分别被布置在第二腿部32前面。
凹槽23具有在轴向方向31上的纵向延伸部(未标注)。它们在径向方向93上的长度大于在切线方向92上的宽度。它们在径向方向93上从内侧面25出发延伸进入到基体2中。因此,基体2在凹槽23之间具有连接板27,所述连接板逆着径向方向93地延伸。连接板27在内侧面25处扩宽,并且,通过凹槽23而彼此分离。连接板27在内侧面25的扩宽部(未标注)针对线环311-351、312-352、313-353分别形成止挡部,所述止挡部阻止其逆着径向方向93的移动。
在凹槽23中分别设置有绝缘部28(在这里,例如由纸或者塑料构成)。绝缘部28完全包围线环311-351、312-352、313-353的腿部31、32并且使它们与基体2电绝缘。包围腿部31、32的灌注料也是优选的,所述灌注料被分别填充到凹槽23中。
在基体的第一端部21处,第一卷绕空间20在轴向方向91上延伸。第一卷绕空间20由出口面24、内表面401和外表面402界定,所述内表面由内侧面201张开,所述外表面由外侧面202张开。在基体2的第一端部21处的卷绕空间20具有外部的卷绕空间部分202,所述外部的卷绕空间部分在径向方向93上被布置在凹槽23后面并且延伸至外侧面26。由于凹槽23延伸至内侧面25,所述这种实施例的转子1不具有内部的卷绕空间部分201。
仅为了阐明内部的卷绕空间部分201,图2(c)以俯视图示意性地示出了用于定子或者转子1的基体2的第一端部21(切换端部)。在这个基体2中,设置了在切线方向92上同样均匀分布的凹槽23。但是,这些凹槽从其外侧面出发逆着径向方向93地延伸。因此,这个定子或者转子1的、在基体2的第一端部21处的卷绕空间具有内部的卷绕空间部分201,所述内部的卷绕空间部分从内表面401在径向方向93上延伸至凹槽23,所述内表面由基体2的内侧面201张开。但是,它不具有外部的卷绕空间202。
在定子或者转子的、在图2(a)中所示出的实施方式中,第一导线端部311没有交错并且在轴向方向91上延伸。虽然,第二导线端部321在径向方向93上或者逆着径向方向93地被弯曲进入到外部的卷绕空间部分202中。它们因此至少部分弯曲地构造。但是,第二导线端部321没有切向地交错。此外,第二导线端部321的、敞开的端部3211大致与其凹槽23对齐地被布置。
在图2(b)中,第一导线端部311逆着切线方向92地交错,并且,第二导线端部321在切线方向92上交错。能够看出的是,通过所述交错,第一导线端部311的、敞开的端部3111以至其凹槽23的第一交错步距N31错位地被布置,并且,第二导线端部321的、敞开的端部3211以至其凹槽23的第二交错步距N32错位地被布置。
导线端部311、321的长度(未标注)被分别如此确定尺寸,使得第一线环31的第一导线端部311在径向方向93上总是和以多个凹槽23与其错位的另一线环31+a的第二导线端部321对齐地被布置。这由图3(b)示出。
在图3中,以在制造期间的立体视图示出了根据本发明的转子1的、另外的实施方式。除了第一绕组头部41,这个转子1还具有第二绕组头部42,所述第一绕组头部被布置在基体2的第一端部21处,所述第二组头部被布置在基体2的第二端部22处。第一绕组头部41由转子1的所有线环31、32……3i的第一和第二导线端部311、321形成。因此,第一端部21是转子1的切换端部。因此,这个转子1的所有线环31、32……3i的导线端部311、321在切换端部21处从基体2中突出。第二绕组头部42由线环31、32……3i的连接腿部33形成。因此,在下文中,第二端部22也被称为转子1的连接端部。
就这个转子1而言,凹槽23也从基体2的内侧面25出发在径向反向93上延伸。因此,转子1不具有内部的卷绕空间部分201(参见:图3(c))。但是,外侧面26在径向方向93上被布置在凹槽23后面并且与其间隔开,使得它在切换端部21处和在连接端部22处都具有外部的卷绕空间部分202。
为了将转子1的结构长度L(参见:图3(c))保持为尽可能小的,在这里卷起连接线环33。
此外,线环31、32……3i的第二导线端部321在基体2的切换端部21处不仅在切线方向92上弯曲,而且也被弯曲进入到外部的卷绕空间部分202中。为此,第二导线端部321首先在径向方向93上并且然后逆着径向方向93被弯曲进入到外部的卷绕空间部分202中。由此,它们至少部分地弧形地被构造。第二导线端部321的、弧形构造的区域以附图标记5来标注。在这里,第二导线端部321的、敞开的端部3211在轴向方向91上(尤其是对齐地)仍被布置在其凹槽23上方。这由图3(a)示出。
在图3(a)中,第一导线端部311还未交错,并且,在轴向方向91上延伸。它们在径向反向92上被布置在第二导线端部321之前并且与其对齐。由于第一和第二导线端部311、321在这里还没有在相反的切线方向92上交错,所以转子1在制造期间的结构长度L’比在交错(参见:图3(c))导线端部311、321之后的、它的结构长度L更长。
为了根据卷绕草图来连接转子1,并且,为了将第一线环31的第一导线端部311在连接点34中与以多个凹槽23与第一线环31错位的第二线环31+a的第二导线端部321导电地连接,在相反的切线方向93上交错第一和第二导线端部311、321。如有必要,此外,第二导线端部321在此彼此扭转。由此,相邻的第二导线端部321没有彼此阻碍,而是关于彼此错位地被布置。于是,彼此待连接的导线对30的导线端部311、321的、敞开的端部3111、3211在径向方向上大致彼此对齐地被布置,使得它们能够在连接点34中彼此连接。
在交错之后,第一导线端部311的、敞开的端部3111以第一交错步距N31错位,并且,第二导线端部321的、敞开的端部3211以第二交错步距N32错位。在此,如此选择第一导线端部311的长度,使得相邻的第一导线端部311在轴向方向91上至少部分地重叠并且尽可能彼此贴靠地被布置。于是,第二导线端部321阶梯状关于彼此错位地被布置。这由图4示意性地示出。现在,绕组头部41被成形进入到外部的卷绕空间部分202中,并且,由此虽然是球形的、但是更短地被构造。
就转子1的、这种实施方式而言,第二导线端部321比第一导线端部311长。此外,第一导线端部311和第二导线端部321的交错步距N31、N32是不同的。在图3(b)中能够看出,第二交错步距N32在这里是。第一导线端部311的第一交错步距N31在这里是,如图3(c)示出的。交错步距N31、N32的总和(在这里为17)是凹槽23的下述数目:以便将导线对30关于彼此错位,所述相互待连接的导线对30的第一线环31和第二线环31+a能够以该数目彼此错位。
在这里,第二交错步距N32大于第一交错步距N31。示出了,为了通过改变导线端部311、321的长度来实现同一卷绕草图,能够调节不同交错步距N31、N32的数目。由此,第一绕组头部41(尤其是其绕组头部形状和其绕组头部高度H4)能够被适配于转子1和电机的结构空间比例。
为了没有不必要地提高转子1所需的铜含量,在此优选如此地原则导线端部311、321的长度,使得总导线端部长度(未标注)(也就是说,第一导线端部311的和与其电连接的第二导线端部321的长度的总和)大致等于就相同的第一和第二交错步距N31、N32而言所必需的总导线端部长度。
图5示出了根据本发明的转子1的、另外的实施方式,所述转子具有一些敞开的端部3111、3211,所述敞开的端部在连接点34中导电地彼此连接、尤其是钎焊连接或者熔焊连接。在这里,连接点仅由虚线示意性地示出。所述转子1与图3的转子的不同之处在于:基体2的、所压印的外侧面26。
在这里,线环31、32的、敞开的端部3111、3211在轴向方向91上延伸。然而,也优选的是,敞开的端部3111、3211或者连接点34在关于轴向方向91的、大于零的角度(未示出)中的布置、尤其是在关于轴向方向93的直角中的布置。
如此形成的第一绕组头部41实现了对电机和其周围环境的结构空间比例的适配。根据结构空间在哪里是可用,在轴向方向91上,第一绕组头部41能够被成形进入到内部的卷绕空间部分201和/或外部卷绕空间部分202中。由此,在轴向长度L上看,也能够构造不均匀的直径(未标注),例如,当存在与其他构件的碰撞时。
由于定子或者转子1的结构长度L被缩短,对应地,壳体、基体2(薄片组)、配属的转子或者定子、轴等需要更少的结构材料。由此,用于定子或者转子1的以及利用其所制成的电机的成本能够被降低。反之,就相同的结构长度L而言,电机具有改进的效率。
对于定子或者转子1来说,这种交错也是可能的,就所述定子或者转子而言,例如为了实现更多的匝数,多个线环31、32……3i被插入到基体2的同一凹槽23中。于是,线环31、32……3i的第一导线端部311被交错进入到内部的卷绕空间201中,和/或线环31、32……3i的第二导线端部321被交错进入到外部的卷绕空间202中,所述第一导线端部在径向方向93上分别在前面,所述第二导线端部在径向方向93上分别在后面。
Claims (15)
1. 用于电机的定子或者转子(1),具有:
- 基体(2),所述基体同心地围绕轴线(9)延伸,并且,凹槽(23)在关于所述轴线(9)的切线方向(92)上均匀分布地被布置在所述基体中,并且,具有
- 线环(31、32……3i),所述线环被插入到所述凹槽(23)中,并且,所述线环分别具有第一导线端部(311)和第二导线端部(312),所述第一导线端部和第二导线端部分别在所述基体(2)的端部(21、22)处从这个基体中突出,
其中,一线环(31、32……3i)的所述第一导线端部(311)相对于同一线环(31、32……3i)的所述第二导线端部(321)分别在关于所述轴线(9)的、相反的切线方向(92)上交错,并且其中,所述线环(31)之一的所述第一导线端部(311)分别与以多个凹槽与其错位的另一线环(31+a)的第二导线端部(321)在连接点(34)中导电地连接,
其特征在于,
此外,所述第一导线端部(311)分别被交错进入到内部的卷绕空间部分(201)中,和/或,所述第二导线端部(321)分别被交错进入到在外部的卷绕空间部分(202)中,所述内部的卷绕空间部分在关于所述轴线(9)的径向方向(93)上被布置在所述凹槽(23)前面,所述外部的卷绕空间部分在关于所述轴线(9)的径向方向(93)上被布置在所述凹槽(23)后面。
2.根据权利要求1所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述导线端部(311、321)至少部分地在所述径向方向(93)上或者逆着所述径向方向(93)弯曲、尤其是至少部分弧形地被成型,所述导线端部此外被交错进入到所述内部的卷绕空间部分(201)或者外部的卷绕空间部分(202)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述导线端部(311、321)至少部分地被扭转,所述导线端部此外此外被交错进入到所述内部的卷绕空间部分(201)或者外部的卷绕空间部分(202)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述导线端部(311、321)至少部分地关于彼此阶梯状错位地被布置,所述导线端部此外被交错进入到所述内部的卷绕空间部分(201)或者外部的卷绕空间部分(202)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,同一线环(31、32……3i)的所述导线端部(311、321)分别在径向方向(93)上相继地、尤其是对齐地被布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所有导线端部(311、321)在所述基体(2)的同一端部处、尤其是在所述基体(2)的切换端部(21)处从这个基体中突出。
7.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所有导线端部(311、321)没有在所述径向方向(93)上或者逆着所述径向方向(93)突出于所述基体(2)的出口面(24),所述导线端部由所述出口面从这个基体中露出。
8.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述导线端部(311、321)分别具有敞开的端部(3111、3211),其中,它们分别在其敞开的端部(3111、3211)处在所述连接点(34)中被导电地连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,两个彼此连接的线环(31)之一的所述凹槽(23)与它的连接点(34)的距离(N31)分别不等于所述另一线环(32)的所述凹槽(23)与所述连接点(34)的距离(N32)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述两个彼此连接的线环(31、31+a)的所述第一和所述第二导线端部(311、321)长度不同,其中,至少所述两个导线端部(311、321)中的较长的导线端部被交错进入到所述外部的或者所述内部的卷绕空间部分(201、202)中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1),其特征在于,所述线环(31、32……3i)分别具有第一腿部(31)、第二腿部(32)以及使它们连接的连接腿部(33),在所述第一腿部处布置有所述第一导线端部,在所述第二腿部处布置有所述第二导线端部(3211),其中,同一线环(31、32……3i)的所述腿部(31、32)在所述基体(2)中大致彼此平行地被布置,尤其是在同一凹槽(23)中。
12.具有根据前述权利要求中任一项所述的定子或者转子(1)的电机,尤其是同步电动机或者直流电动机,或者,起动器或者发电机或者优选伺服转向马达。
13.用于机动车的牵引驱动器,所述机动车具有根据权利要求12所述的电机。
14.用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的定子或者转子(1)的方法,其中,
- 所述第一导线端部(311)和/或所述第二导线端部(321)在所述径向方向上并且逆着所述径向方向地交错,使得它们弧形地延伸进入到所述内部的卷绕空间部分(201)或者所述外部的卷绕空间部分(202)中,并且,
- 所述第一导线端部(311)和所述第二导线端部(321)随后在相反的、切向方向(92)上交错。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,此后,所述线环(31)之一的所述第一导线端部(311)和以多个凹槽(23)与其错位的另一线环(31+a)的所述第二导线端部(321)在连接点(34)中导电地连接。
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